机房空调精确送风的设计方案

确送风的设计方案　

中国中原国际工程公司建筑三所　张卫东　

摘要　随着我国通ｇ－事业的迅猛发　鲐主要设备——祝彦空调耗它也是机房　

空调自身需要不断改进技术性能之外，提　空调耗电，实现节铯降耗，　

１机房空调送风方式　

目前机房空调大多数采用上送风或下送风方　

式，下送风方式的效果要优于上送风方式，这是因　为热气自然向上升腾，冷气下沉形成空气对流，当　

空调送出的冷风，与热源气流方向一致，加速了空　

气流动，有利于热源的温度降低。对空调而言，空　

调送风方向与机房内冷热气流分布的对流一致，　可以减少气流的阻力，加速冷热转换效率，节省　

压缩机工作时间，降低空调电耗，起到节能降耗　

的效果。　

２精确送风降耗节能　

虽然下送风方式优于上送风方式，但送风不准　

确也会在不同程度上造成效率低下，达不到节能效　果。虽然目前大部分机房的空调都采用下送风方　

式，但仍出现不理想的效果，原因可能是：第一，地　板下送风由于设备采用下走线，导致地板下各种走　

线纵横交错，影响了空调送风效果；第二，机房采用　空调下端加装静压箱送风，空调送出的冷风从静压　

箱设定的出风口直接吹向机房的每列通讯设备，虽　

然设备采用了上走线方式，但是送出的冷风也只是　先将机房内温度下降后，再问接地给设备降温，达　

到设备温度不再提高的效果。　

鉴于此种原因，针对这种机房空调送风方式效　

率不高的情况，建议在新建机房时，对空调送风方　

式进行改造，指定精确送风设计方案。精确送风就　

是将空调送出的制冷风量，通过可控制的风道送到　

通信设备的下端或侧端，最大程度地利用空调送出　的冷风和风量，与通信设备的发热量进行交换，有　

效避免通信设备出现高温或局部过热现象的发生，　

以降低空调无效部分的制冷功率，达到降耗节能。　

精确送风不仅能够迅速给通信设备降温，而且还可　

以改善机房维护人员的作业环境，其主要表现有以　

下特征：　

（１）由于采用风道送风，可以降低空调送风发　出的噪声，进入机房的人员对空调送风发出的声音　

变得不敏感。　

（２）采用风道送风，改变机房循环气流，进入机　

房人员由冷风直接被吹到，变成已是经过通信设备　

吹出的和煦温风，倍感舒适。　

（３）机房内被送风气流吹起的灰尘颗粒会减　

少，因为循环的冷热交换气流会由风道的控制，变　

圈　得更简捷顺畅，改变了以往整个机房都在送风气流　

的搅动之下，整个机房空气参与降温全过程；由于　

只有部分位置的空气参与了气流流动，使得空气更　

清新。　

（４）由于采用风道送风，改变了以往空调送出　的冷风，首先对整个机房环境先降温，然后才能将　

通信设备的热量再进行冷热交换，使其整个过程变　得更直接。　（５）由于风道采用可控制设计，可以根据通信　

设备的发热量大小程度来调整送冷风量，减少冷风　的散失，也可以随着通信设备的数量增加或减少，　

相应增加或减少风道出风口数量，使空调的制冷量　

大小程度更具针对性和实用性。　

（６）由于通信设备安装在风道之上，高度提高　后可以避免机房漏水隐患而会变得更加安全可　

靠。从上述特征可以看出，精确送风是今后机房空　调整体设计的重要参考方向。　

３精确送风的设计方案　

机房空调必须采用上进下出的通风方式，空　

调下端安装在连接风道的静压箱上，每台空调下　端静压箱之间要加装可控制风阀，当某一台出现　

故障时，打开风阀作为冗余空调互补之用，以保证　风道有冷风流过；每列通信设备安装需要合理组合　排列，通信设备下端固定在风道上，每台通信设备　

下端对应一个可调送风口；对于侧面进风的通信设　

备，将两列进风面先进行背对背排列，再安装在送　风道上端，风道相对的面进行可调式送风口侧开，　

使两列通信设备之间处于冷风对流环境之中；每列　风道都有风阀和泄压口，可根据通信设备的发热量　

调节送风大小，使整个空调的送风系统处于良好运　

行状态。采用风道送风需要注意空调总电源开关，　

应当与机房消防告警装置进行联动控制安装，能够　

在机房内出现烟雾告警时，自动切断空调电源，确　保机房安全可靠，如图１所示。　

４利用室内外温差或其他换热设备进一步节能　

精确送风另一个不可忽视的问题是回风道，机　

圆　房内增加回风道的优点主要表现在以下几个方面：　（Ｉ）在机房合适位置或通信设备的合适位置安　

装回风道，能够引导热气流定向流动，加快冷热交　

换效率，机房保持恒温的环境更趋稳定。　

（２）减少了机房内参与热气流交换的流动面　积，使得单位体积内的灰尘粒子减少，有利于机房　

和通信设备的洁净度提高。　（３）在回风道上加装一台或多台室外热交换　

装置，更容易实现自然节能，降低空调制冷功耗。　

（注：热交换器是几种流体在其中进行热量交换的　设备，在不同温度的流体问传递热能的装置称为热　

交换器，在换热器中至少有两种温度不同的流体，　种流体温度较高，放出热量，另一种流体温度较　

低，吸收热量。热交换装置是指采用优良导热材料　

制成，利用导热材料隔绝进入该装置的内外空气，　并进行热量交换的装置）。　

我国地域辽阔，各地由于地理条件有很大不　

同，气候差异悬殊，可利用自然资源不尽相同；北方　地区可以采用自然风进行温差降温；南方地区可以　

利用丰富的水资源进行温差降温。在回风道上加　

装一台或多台室外热交换装置，就是利用季节和夜　晚温差，将回风道的热气流先进行一级或多级预降　

温，再回到空调的进风箱内，以减少空调压缩机开　

起次数和时间，达到节能降耗效果。　

５机房安装风道效果对比　

－Ｉ瓣Ｉ　＿　

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图１

　机房凤道送凤示意图　某机房，面积２７６ｍ　，安装两台７０ｋＷ空调，通　

信设备消耗的电能为６８ｋＷ，我们对风道安装前后　

进行了对比验证。　（１）空调送风道没有安装前测得通信设备和环　

境温度分别是：　通信设备上端周围温度为３０￣Ｃ左右，通信设备　

下端周围温度为２８℃左右；　

空调出风口周围温度为２２￣Ｃ左右，回风口周围　

温度为２６￣Ｃ左右；　电源部分区域周围温度为２７℃左右，开关电　

源周围温度为２７℃左右，北侧蓄电池组周围温度为　

２６￣Ｃ左右，南侧蓄电池组周围温度为２８℃左右；　

机架周围温度为２５℃左右；　机房室外环境温度是２６￣Ｃ左右；　

（２）风道安装后测得通信设备和环境温度分别　

是：　通信设备上端周围温度为２３℃左右，有的通信　

设备上端周围温度为２５℃左右，通信设备下端周围　温度为２２￣Ｃ左右；　

空调出风口周围温度为２２￣Ｃ左右，回风口周围　温度为２７￣Ｃ左右；　

电源部分区域周围温度为２７℃左右，开关电　

源周围温度为２７￣Ｃ左右，北侧蓄电池组周围温度为　

２６￣Ｃ左右，南侧蓄电池组周围温度为２８￣Ｃ左右；　

机架周围温度为２５℃左右；　机房室外环境温度是３５℃左右；　

安装风道前后温度变化如表１所示。　

空调消耗电能数据比较如表２所示。　从表中可以看出：当空调设置温度每升高２℃　

时，与空调设置温度２２℃时相比较，一天就会节省　

３５．７ｋＷ的空调耗电；当空调设置温度提高￣１Ｊ２６℃　

时，与空调设置温度２２℃时相比较，一天就会节省　１０３．５ｋＷ的空调耗电，并且通信设备最高温度也不　

会超过２８℃，与安装风道前空调设置温度２２℃时相　

比较的效果相同；这样每台空调日节电可达１００ｋＷ　

左右，虽然测试时间较短，数据较少，但节电效果明　

显，空调使用也会随着运行时间增加而延长寿命。　表１　安装风道前后温度变化对照表　

空调风道　安装前　安装后　测试位置　温度℃　温度℃　

设备上端　３０　２３　

设备下端　２８　２２　空调出风口　２２　２２　空调回风口　２６　２７　开关电源　２７　２７　蓄电池组（北侧）　２６　２６　蓄电池组（南侧）　２８　２８　电源周围环境　２７　２７　ＤＤＦ架　２５　２５　机房室外　２６　３５　

表２空调消耗电能数据表　

室外温度　空调设置　空调日耗　与空调设置　日期时间　２２￣Ｃ时比较　（℃）　温度（℃）　电（ｋＷ）　节电（ｋＷ／天）　８—２１—１５：２Ｏ　２９．０　２２．０　４７６．１　没有数据　

８—２０—１５：２０　３７．０　２４．０　４４０．４　３５．７　８—２２—１５：２０　３３．０　２６．Ｏ　３７２．６　１０３．５　

５结束语　

从上面数据可以看出，空调风道安装前后效果　

比较明显，主要表现为通信设备本身温度下降５℃　

￣ＩＪ７￣Ｃ左右，通信设备下端的温度，接近空调制冷能　

力出风口温度效果，冷风损失较少；机房噪声明显　

下降；周围环境温度变化不大。机房外的温度变化　

对机房内主设备运行环境没有改变，只对空调耗电　

有影响。由此可以得出结论：由于机房空调送风方　

式的不同，在制冷不变的情况下，通信设备运行环　

境就会有不同，机房环境效果也不同。　

因此，改变空调送风方式，可起到优化环境的　

效果。另外，在回风风道上增加安装室外热交换器，　

就会利用温差进行热量交换，减少空调制冷耗电量，　

也会更好地起到节能的效果。所以说，实现机房空　

调精确送风，是通信机房节能降耗的有效方法。一　

！　生！旦　

总第１１１期